文档介绍：扬州大学
硕士学位论文
光晶格中超冷玻色气体的超流性研究
姓名:王永俊
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:韩玖荣
20090501
摘要年,甜ⅰ⒎痚虲等首次在碱金属原子气体中实现了玻色一爱因斯坦凝聚窒螅谑笛樯现苯又な盗税蛩固乖嗄昵霸ぱ缘腂理论,开创了原子低温动力学研究的新里程碑。光格子中的凝聚体,由于原子的量子效应,原子在光格子中可以隧穿,表现为超流态;我们增加势垒的高度,原速度超过这个临界速度将破坏超流相。的超冷玻色气体,由于有外加磁场的作用,自旋自由度将被冻结,具体表现为自而自旋磁量子数为牟I佑捎诿挥写啪兀嬖诜橇愕某髁俳缢俣龋创嬖不论是有外磁场的光晶格中自旋某洳I樱故敲挥型獯懦〉墓饩Ц裰凶将引起元激发能谱和超流临界速度的增大。全文共分五章:第一章,介绍幕纠砺酆褪笛榧捌溲芯拷埂5诙拢介绍光晶格的产生及其物理特性,徊ㄉ⑸涑ざ龋I还履P秃屠实莱骼论。第三章,我们用波戈留波夫变换方法推导出在外加磁场的光晶格中自旋超冷玻色气体的元激发能谱和超流临界速度以及光晶格中自旋某洳I的元激发能谱和临界速度。分析了各物理参数对超流性的影响,超流临界速度与子被束缚在势垒中,实现超流到莫特绝缘态。在绝缘态,各光格子有确定的原子数,没有确定的相位,并且激发是有能隙的;在超流态,原子有很好的相干性,激发是没有能隙的。超流体存在一个与自旋分量相关的非零的临界速度,流体的本文利用波戈留波夫变换推导出在有外磁场存在的情况下光晶格中自旋超冷玻色气体的元激发能谱和超流临界速度,用同样的方法得到光晶格中自旋的超冷玻色气体的元激发谱和超流临界速度。我们发现:束缚在光晶格中的自旋旋磁量子数为士某洳I悠涑髁俳缢俣任狾,这样的玻色子不存在超流相,超流相;对于束缚在无外加磁场的光晶格中的自旋某洳I樱渌凶孕分量的玻色子都存在超流相,且五种自旋分量的玻色子其超流临界速度是不同的;旋某洳I樱泶┚卣骬相互作用矩阵元透竦闫骄W邮兜脑龃蠖王永俊:光晶格中超冷波色气体的超流性研究
自旋分是的相关性及其可操控性,为实验探测超流相及光晶格中旋量玻色一爱因斯坦凝聚体的组分分离提供了可能。最后一章是对本文的总结和今后工作的展望。关键词:玻色一爱因斯坦凝聚;超流性;波戈留波夫变换;激发能谱;临界速度扬州大学硕士学位论文
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:沙吁峰名月≯日昝丛露嗳月扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人授权扬州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向学位论文原创性声明本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导懒⒔醒芯抗ぷ魉〉玫难本声明的法律结果由本人承担。签字日期:学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅。社会公众提供信息服务。王永俊:光晶格中超冷波色气体的超流性研究
第一章绪论周围环境又影响很小的系统。取得突破的是年、拧⒁趂气态原子序言年,玻色推导出普朗克黑体辐射规律,随后不久爱因斯坦在年,推这就是著名的玻色一爱因斯坦凝聚是一种量子统计现象。原子气体难芯坑氤飨窒笥忻芮泄叵怠攴⑾至艘汉嗟某现象后,对超流的理论理解有两派观点:一是甃的观点【浚衔3鞯本质是量子统计现象,与爱因斯坦年提出的窒笥泄兀欢暧两种观点的综合,认为超流的性质由玻色一爱因斯坦凝聚体携带【。的情况,与存在相互作用的现实系统有较大差距。而已知的逑等缫汉超导中的对及半导体中的激子,要么相互作用太强,要么系统所处的环境比较复杂,导致理论上不容易处理,而且最重要的是我们无法区分实验现象中起作用的到底是相互作用还是旧怼R虼耍惹行枰U业揭恢窒嗷プ饔煤苋酰实验的实现【~。这个突破在当时轰动了整个物理学界,极大地推动了对弱相互作用原子气体睦砺酆褪笛檠芯俊旰甑呐当炊锢硌